Du flou au plan : une méthodologie fuzzy Delphi pour évaluer les technologies émergentes en phase précoce — le cas du démontage en fin de vie des batteries de traction automobiles

Pourquoi les anciennes batteries de voiture comptent

À mesure que les voitures électriques se multiplient sur nos routes, leurs batteries puissantes s’usent et nécessitent une seconde vie. Le sort réservé à ces packs volumineux est crucial pour réduire les émissions climatiques et éviter les pénuries de métaux tels que le lithium, le nickel et le cobalt. Cette étude analyse les meilleures façons de démonter les batteries de traction automobiles usagées et introduit une méthode progressive pour juger des technologies toutes récentes et encore incertaines bien avant qu’elles ne soient largement déployées.

De la ferraille à la ressource

Les batteries des véhicules électriques contiennent des métaux que l’Union européenne classe comme critiques ou stratégiques car ils sont difficiles à approvisionner mais essentiels aux technologies propres. La fabrication d’une seule batterie peut représenter jusqu’à la moitié des émissions associées à la fabrication d’une voiture électrique, une grande part provenant de l’extraction et du raffinage des matières premières. Le recyclage des packs en fin de vie peut alléger la pression sur les mines, renforcer la sécurité d’approvisionnement et diminuer les émissions de gaz à effet de serre, mais uniquement si les packs sont correctement préparés avant les étapes de recyclage proprement dites. Le démontage est l’étape clef de prétraitement : il ouvre le pack, sépare les modules et les éléments structurels, et fournit des flux de matériaux plus propres aux recycleurs en aval.

Pourquoi il est si difficile de démonter les packs

Les packs réels ne sont pas conçus comme des pièces de Lego. Ils varient largement en forme et en agencement, contiennent de nombreux joints collés ou soudés, et présentent souvent des éléments difficiles d’accès. Par ailleurs, les packs peuvent être endommagés, électriquement instables ou contaminés par un électrolyte inflammable, ce qui pose des risques de sécurité. Aujourd’hui, de nombreuses opérations sont encore réalisées à la main, avec peu d’ouvriers formés et peu d’automatisation. Les recherches antérieures ont eu tendance à étudier une seule technique de démontage à la fois, comme le dévissage ou l’usinage, rendant difficile une comparaison équitable pour les entreprises ou les décideurs. Les auteurs soutiennent qu’un référentiel large et structuré est nécessaire pour que les investissements et les règles favorisent des solutions efficaces, sûres et respectueuses de l’environnement.

Écouter les experts, étape par étape

Pour construire un tel référentiel, les chercheurs ont d’abord cartographié l’ensemble des parties prenantes le long de la chaîne de valeur du recyclage des batteries, des constructeurs automobiles et fabricants de machines aux recycleurs, régulateurs et chercheurs. Ils ont ensuite interrogé 65 experts pour recueillir les critères qui comptent le plus pour juger les technologies de démontage. Seize critères ont émergé, dont la sécurité, la robustesse du processus, la productivité, le coût, l’impact environnemental, la pureté des matériaux récupérés et la facilité d’automatisation ou de montée en échelle d’une technologie. Ensuite, un panel plus restreint de 13 spécialistes du démontage de batteries a participé à plusieurs tours de questionnaires structurés selon la méthode « Delphi », au cours de laquelle les experts révisent leurs réponses après avoir vu des résumés anonymes des avis du groupe. Pour traiter l’incertitude et les jugements vagues, l’équipe a combiné cela avec une logique « floue » qui considère les opinions comme des plages plutôt que des nombres fixes.

Classer les façons de découper

Avec ce cadre fuzzy Delphi, les experts ont d’abord convenu de l’importance de chacun des 16 critères, puis ont évalué huit approches de démontage différentes par rapport à ces critères. Les méthodes allaient du broyage destructif des packs entiers à la découpe semi‑destructive avec des outils tels que lasers, couteaux et fraises, ainsi que le dévissage non destructif et la séparation manuelle. Les scores pondérés finaux ont montré la découpe au laser comme l’option la plus prometteuse au global, suivie par le broyage, la découpe au couteau ou cisaille, l’usinage, les outils de coupe rotatifs, le dévissage robotisé, le démontage manuel sans outil, et en dernier, la découpe à jet d’eau. Les systèmes laser ont obtenu de bons résultats en productivité, propreté des flux sortants et potentiel d’automatisation, bien qu’ils restent confrontés à des défis liés à la sécurité, aux dommages thermiques et au coût des investissements. Le broyage a bénéficié de sa simplicité mais a été pénalisé par une faible pureté des matériaux et des possibilités limitées de réutilisation des composants.

Ce que cela implique pour la suite

Pour le grand public, la conclusion est que la manière dont nous ouvrons les anciennes batteries de voiture influence fortement la durabilité et la sécurité de la mobilité électrique. Cette étude suggère qu’une découpe contrôlée avec soin, en particulier au laser, peut offrir un meilleur compromis entre sécurité, efficacité et récupération des ressources que le simple broyage des packs, bien que les deux approches coexisteront probablement. Plus largement, les auteurs proposent un « plan » réutilisable pour juger des technologies en phase précoce dans tout domaine où les données solides font défaut mais où les décisions ne peuvent attendre. En recueillant systématiquement les avis d’experts divers et en utilisant des mathématiques floues pour les agréger, leur approche aide à transformer le tableau flou des outils émergents d’aujourd’hui en un guide plus clair pour les planificateurs industriels et les décideurs politiques.

Citation: Rettenmeier, M., Möller, M. & Sauer, A. From blur to blueprint: a fuzzy delphi methodology for evaluating early-stage emerging technologies—the case of end-of-life automotive traction battery disassembly. Sci Rep 16, 15516 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-50592-1

Mots-clés: recyclage des batteries, véhicules électriques, évaluation technologique, méthode Delphi, démontage au laser